物理特性對感知功能至關重要，這些科學法則決定了量程范圍和精度。電感式接近傳感器和超聲波傳感器是現有傳感器中最常見的類型。

感應接近式傳感器，內部有線圈，可以產生一個射頻場，來檢測目標對象的存在。為了達到最佳的精度和準確度，工程師們應該選擇最小的射頻場來檢測目標對象。

這是因為重復性和滯后性。重復性是操作點在重復操作時的準確度，通常為檢測范圍的2%或更小。滯后是當測量目標對象接近傳感器時感知的信號，與目標離開信號關閉時兩者之間的差異。一般計算為感知場變化的百分比，通常是5%。

例如，如果一個8毫米傳感器的量程為3毫米，重復性將是0.06毫米，典型的滯后將是0.15毫米。更大的80×80毫米“冰球”式傳感器，量程為50毫米，重復性為1毫米，典型的滯后為2.5毫米。

對于那些需求非常特殊的趨近式感應傳感器應用場合，8毫米傳感器會更準確，因為開/關信號窗口更精確。

在更大范圍內的現場傳感，超聲波傳感器往往比較合適。這些傳感器利用聲波檢測目標，通過發射聲波脈沖，然后接收反射信號。

超聲波傳感器可靠檢測的距離最高可達6米。對更復雜的現場傳感，超聲波傳感器也非常理想，比如形狀不規則的或透明的目標、非金屬物體、更廣泛的檢測區域或者當粉塵或油膜存在時候。

液位監測和玻璃檢測是超聲波傳感器的兩個應用實例。檢測透明物體如玻璃對基于視覺的系統來說相當具有挑戰性，但如果傳感器安裝妥當，透明材料仍能反射聲波。

液體在反射聲波時，表面清晰異常，因此超聲波傳感器通常用于監測容器中的液位。

惡劣環境也會嚴重影響范圍和精度。惡劣環境可能會涉及到大量的環境方面的挑戰，從腐蝕性化學品到灰塵和其它侵入。選擇合適的材料，可以保證傳感器能夠承受這些變化，可靠地檢測目標對象。如果有苛刻的化學品存在，不銹鋼是最好的選擇。黃銅則通常適用于無化學品的環境。
傳感器設計將繼續發展，為深入了解制造過程和工作流程提供新的機會。通過為感知傳感器配置類似的IO-Link和功能強大的微處理器，工程師可以把系統性能和操作從PLC層提升到設備級。